DE10005719A1 - Linear roller bearings - Google Patents
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Abstract
Ein Linearwälzlager weist einen im Querschnitt U-förmigen Führungswagen (1) mit zwei U-Schenkeln (6) auf, der über Kugeln (3) an zwei Längsseiten einer Führungsschiene (2) abgestützt und längs dieser verfahrbar ist. Jeder U-Schenkel (6) ist an seiner der Führungsschiene (2) zugewandten Innenseite mit einer geschliffenen Laufbahn (10) für die Kugeln (3) versehen. Die Laufbahn (10) ist mit einer Schleifscheibe hergestellt, deren Durchmesser das Diagonalmaß des Wagenhohlraums (7) übersteigt. Erfindungsgemäß ist an dem Führungswagen (1) an der von der Führungsschiene (2) abgewandten Außenseite jedes U-Schenkels (6) eine Anschlagfläche (12) mit einer Haltekontur für ein die Kugeln (3) enthaltendes Führungsteil (4) ausgebildet, wobei die Laufbahn (10) eines der beiden U-Schenkel (6) sowie die Anschlagfläche (12) mit der Haltekontur des anderen U-Schenkels (6) gemeinsam in einem Arbeitsgang mit der Schleifscheibe hergestellt sind.A linear roller bearing has a guide carriage (1) with a U-shaped cross section and two U-legs (6), which is supported by balls (3) on two long sides of a guide rail (2) and can be moved along the latter. Each U-leg (6) is provided on its inside facing the guide rail (2) with a ground raceway (10) for the balls (3). The track (10) is made with a grinding wheel, the diameter of which exceeds the diagonal dimension of the car cavity (7). According to the invention, a stop surface (12) with a holding contour for a guide part (4) containing the balls (3) is formed on the outside of each U-leg (6) facing away from the guide rail (2), the track (10) one of the two U-legs (6) and the stop surface (12) with the holding contour of the other U-leg (6) are produced together in one operation with the grinding wheel.
Description
Die Erfindung betrifft ein Linearwälzlager mit einem im Querschnitt U-förmigen Führungswagen, der mit einem U-Steg und zwei U-Schenkeln einen Wagen hohlraum bildet und eine Führungsschiene teilweise umgibt sowie über Kugeln an zwei Längsseiten der Führungsschiene abgestützt und längs dieser ver fahrbar ist, wobei jeder U-Schenkel des Führungswagens an seiner der Füh rungsschiene zugewandten Innenseite eine geschliffene Laufbahn mit einem etwa viertelkreisförmigen Querschnitt für die Kugeln aufweist und die Laufbahn mit einer Schleifscheibe hergestellt ist, deren Durchmesser das Diagonalmaß des Wagenhohlraums übersteigt und deren außerhalb des Führungswagens verlaufende Drehachse gegenüber einer Symmetrieebene des Führungswa gens in einem spitzen Winkel angeordnet ist.The invention relates to a linear roller bearing with a U-shaped cross section Carriage with a carriage with a U-bridge and two U-legs forms a cavity and partially surrounds a guide rail and via balls supported on two long sides of the guide rail and ver is mobile, with each U-leg of the carriage at its the Füh inner side facing a guide rail with a ground track has approximately quarter-circular cross-section for the balls and the raceway is made with a grinding wheel, the diameter of which is the diagonal dimension of the carriage cavity and the outside of the carriage extending axis of rotation with respect to a plane of symmetry of the guide wa gens is arranged at an acute angle.
Die Herstellung der Laufbahnen von Wagen für Profilschienenführungen erfolgt entweder durch senkrechte kleine Schleifscheiben oder durch mehrere schräg hintereinander angeordnete Schleifscheiben. Kleine Schleifscheiben führen zu ungünstigen Schliffwerten, geringen Standzeiten und geringen Oberflächen güten. Bei mehreren schräg angeordneten Scheiben begrenzt der Innenraum des Führungswagens, also der Wagenhohlraum, ebenfalls die Scheibengröße. Der Vorteil liegt hier in der Schiefstellung der Schleifscheibe. Es wird also eine begrenzte, jedoch etwas größere Scheibe benutzt.The raceways of carriages for linear guideways are manufactured either by vertical small grinding wheels or by several diagonally grinding wheels arranged one behind the other. Small grinding wheels lead to unfavorable grinding values, short service life and small surfaces goodness. If there are several diagonally arranged panes, the interior space is limited the carriage, i.e. the carriage cavity, also the disc size. The advantage here is the misalignment of the grinding wheel. So it will be one limited, but slightly larger disc used.
Bei gleicher Drehzahl ist mit einer Schleifscheibe mit großem Durchmesser eine höhere Umfangsgeschwindigkeit zu erzielen, als mit einer Scheibe mit kleinem Durchmesser. Mit großem Durchmesser erhält man eine höhere Schleifleistung und erreicht eine Erhöhung der Standzeit der Scheibe. Die Drehzahl der Schleifspindel kann nicht unbegrenzt erhöht werden, weil an dernfalls ihre Lager zerstört würden.At the same speed is with a large diameter grinding wheel to achieve a higher peripheral speed than with a disc small diameter. With a large diameter you get a higher one Grinding performance and increases the service life of the wheel. The The speed of the grinding spindle cannot be increased indefinitely because of otherwise their camps would be destroyed.
Aus der Druckschrift EP 0 318 980 B1 ist ein Linearkugellager mit einem als Lagerkörper bezeichneten Führungswagen bekannt, der einen Schenkelab schnitt mit einer oberen Nut für belastete Kugeln mit etwa halbkreisförmigem Querschnitt und mit einer unteren Nut für belastete Kugeln mit etwa viertel kreisförmigem Querschnitt aufweist. Nachteilig dabei ist die Fortführung des Radius der oberen Nut bis zur senkrechten Innenwand des Schenkelab schnitts. Das bedingt zwangsläufig, dass bei der Herstellung der oberen Nut durch Schleifen mit einer kleinen Schleifscheibe geschliffen werden muss.From document EP 0 318 980 B1 is a linear ball bearing with an as Bearing body designated guide carriage known, the one leg cut with an upper groove for loaded balls with approximately semicircular Cross section and with a lower groove for loaded balls with about a quarter has circular cross section. The disadvantage of this is the continuation of the Radius of the upper groove to the vertical inner wall of the leg cut. This inevitably means that when manufacturing the upper groove must be ground by grinding with a small grinding wheel.
Aus der Druckschrift DE 33 31 287 C2 ist ein Verfahren zum Schleifen des La gerkörpers für ein Linearkugellager bekannt. Dort werden mit einer Schleif scheibe großen Durchmessers, die gegenüber dem zu schleifenden Führungs wagen schräg gestellt ist, jeweils zwei Laufbahnen für tragende Kugeln an der Innenseite eines U-Steges des Führungswagens geschliffen. Die Rücklaufka näle für die in Umläufen angeordneten Kugeln sind als Bohrungen des Füh rungswagens ausgeführt und müssen zusätzlich zu den Laufbahnen für die tragenden Kugeln in besonderen Arbeitsgängen hergestellt werden.From the document DE 33 31 287 C2 is a method for grinding the La Gerkörpers known for a linear ball bearing. There will be a loop large diameter disc facing the guide to be ground is inclined, two tracks for supporting balls on the Ground inside of a U-bar of the carriage. The return flow Channels for the balls arranged in circulation are bores of the Füh run car and must be in addition to the careers for the bearing balls can be produced in special operations.
Die Druckschrift DE 33 04 895 C2 zeigt ein Linearwälzlager mit Lagerkörpern, bei welchem ein Kugelumlaufschuh oder Lagerkörper jeweils angesetzte Blechteile aufweist, und zwar einen W-förmigen Kugelhalter für die tragenden Kugeln und eine Abdeckung mit U-förmigem Querschnitt, welche Kugelfüh rungsrillen für die nicht belasteten, rücklaufenden Kugeln nach außen verschließt. Infolge dieser zusätzlichen Blechteile ergibt sich eine aufwendige Bauweise und Montage des Kugelumlaufschuhs.The publication DE 33 04 895 C2 shows a linear roller bearing with bearing bodies, in which a recirculating ball shoe or bearing body is attached Has sheet metal parts, namely a W-shaped ball holder for the load-bearing Balls and a cover with a U-shaped cross section, which Kugelfüh Grooves for the non-loaded, returning balls to the outside closes. As a result of these additional sheet metal parts, there is a complex Construction and assembly of the recirculating ball shoe.
Aus der Druckschrift DE 30 19 131 A1 ist ein Linearwälzlager bekannt, bei wel chem an als Halteplatten ausgebildeten Führungsteilen in den Tragbereichen und in den Rücklaufbereichen für die Kugeln längsgerichtete durchgehende Öffnungen ausgebildet sind. Daher ist hier jedes Führungsteil in dem jeweiligen Kugelbereich nicht nur mit einer nach außen weisenden verengten Öffnung versehen, sondern auch zu dem als Führungswagen wirkenden Maschi nenelement hin offen. Durch diese Öffnungen ragen die Kugeln hindurch und werden von längsgerichteten Laufbahnen geführt, die als Rillen in dem Ma schinenelement eingearbeitet werden müssen, so dass sich zusätzliche Bear beitungs- und Werkzeugkosten ergeben.From the document DE 30 19 131 A1 a linear roller bearing is known, at wel chem on guide parts designed as holding plates in the supporting areas and in the return areas for the balls longitudinally continuous Openings are formed. Therefore, each guide part is in the respective one Ball area not only with an outwardly narrowed opening provided, but also to the machine acting as a guide carriage open element. The balls protrude through these openings are guided by longitudinal raceways, which as grooves in the Ma machine element must be incorporated, so that additional Bear processing and tooling costs.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Linearwälzlager zu schaffen, welches sich mit geringem Bearbeitungsaufwand herstellen lässt, wobei infolge guter Schleifbedingungen sehr hohe Oberflächengüten der Laufbahnen erziel bar sind.The invention is based on the object of creating a linear roller bearing which can be produced with little processing effort, whereby as a result good grinding conditions achieve very high surface qualities of the raceways are cash.
Diese Aufgabe wird nach dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass an dem Führungswagen an der von der Führungsschiene abgewandten Außenseite jedes U-Schenkels eine Anschlag fläche mit einer Haltekontur für ein die Kugeln enthaltendes Führungsteil aus gebildet ist und die Laufbahn eines der beiden U-Schenkel sowie die An schlagfläche mit der Haltekontur des anderen U-Schenkels gemeinsam in ei nem Arbeitsgang mit der Schleifscheibe hergestellt sind. Durch das gleichzeiti ge Schleifen einer Laufbahn und einer Anschlagfläche ergibt sich eine erheb lich verkürzte Bearbeitung des Führungswagens des Linearlagers. Vorteilhafte Weiterbildungen des Lagers sind den Unteransprüchen entnehmbar.This object is achieved according to the characterizing part of patent claim 1 According to the invention solved in that on the carriage on the by the Guide rail facing away from the outside of each U-leg a stop surface with a holding contour for a guide part containing the balls is formed and the career of one of the two U-legs and the An face together with the holding contour of the other U-leg in egg are made in one operation with the grinding wheel. By the simultaneous ge grinding a track and a stop surface results in a considerable Shortened machining of the carriage of the linear bearing. Beneficial Further developments of the camp can be found in the subclaims.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigenAn embodiment of the invention is shown in the drawing and will described in more detail below. Show it
Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Linearlager, teilweise im Querschnitt und teilweise in einer stirnseitigen Ansicht; Fig. 1 shows an inventive linear bearing, partially in cross-section and partly in an end view;
Fig. 2 einen Führungswagen des Linearlagers im Querschnitt mit einer an den zu schleifenden Oberflächen anliegenden Schleifscheibe. Fig. 2 shows a guide carriage of the linear bearing in cross section with a grinding wheel lying against the surfaces to be ground.
Das in Fig. 1 dargestellte Linearwälzlager enthält einen Führungswagen 1, der an einer Führungsschiene 2 über Kugeln 3 abgestützt und in Schienen längsrichtung verfahrbar ist. Das Linearwälzlager ist mit zwei Führungsteilen 4 als vierreihiges Lager ausgebildet. Jedes Führungsteil 4 enthält zwei Kanäle, welche die Umlenkung und Rückführung der in endlosen Umläufen angeord neten Kugeln 3 bewirken. Der Führungswagen 1 ist im Querschnitt U-förmig ausgeführt und enthält einen U-Steg 5 und zwei an diesem sich anschließende U-Schenkel 6. Auf diese Weise bildet der Führungswagen 1 einen Wagenhohl raum 7. Er umfasst teilweise die Führungsschiene 2, so dass diese in den Wa genhohlraum 7 hineinragt.The linear roller bearing shown in FIG. 1 contains a guide carriage 1 , which is supported on a guide rail 2 via balls 3 and can be moved in the longitudinal direction in rails. The linear roller bearing is designed with two guide parts 4 as a four-row bearing. Each guide part 4 contains two channels, which cause the deflection and return of the balls 3 angeord in endless rotations. The guide carriage 1 is U-shaped in cross section and contains a U-web 5 and two U-legs 6 adjoining it. In this way, the carriage 1 forms a carriage cavity 7th It partially includes the guide rail 2 so that it protrudes into the cavity 7 .
An beiden Längsseiten der Führungsschiene 2 sind jeweils zwei Laufbahnen für Kugeln 3 ausgebildet, und zwar an jeder Seite der Führungsschiene 2 eine obere Laufbahn 8 und eine untere Laufbahn 9. Diese erstrecken sich parallel in Führungsschienenlängsrichtung. An diesen Laufbahnen stützt sich der Füh rungswagen 1 über die Kugeln 3 ab. Zu diesem Zweck weist er an jedem U- Schenkel 6 an der der Führungsschiene 2 benachbarten Innenseite eine obere, dem U-Steg 5 benachbarte Laufbahn 10 und eine untere, von dem U-Steg 5 entfernte Laufbahn 11 auf.Two raceways for balls 3 are formed on each of the two long sides of the guide rail 2 , namely an upper race 8 and a lower race 9 on each side of the guide rail 2 . These extend parallel in the longitudinal direction of the guide rail. On these careers the Füh approximately 1 is based on the balls 3 . For this purpose, it has on each U-leg 6 on the inside adjacent to the guide rail 2 an upper raceway 10 adjacent to the U-bridge 5 and a lower raceway 11 distant from the U-bridge 5 .
Zwischen den Laufbahnen 8 bzw. 9 der Führungsschiene 2 und den Laufbah nen 10 bzw. 11 des Führungswagens 1 sind an jeder Längsseite der Füh rungsschiene 2 die tragenden Kugeln 3 angeordnet. Von den vier endlosen Umläufen der Kugeln 3 sind an jeder Längsseite der Führungsschiene 2 zwei Umläufe vorgesehen. Das Führungsteil 4, welches einen U-Schenkel 6 umgibt, wird jeweils an einer Anschlagfläche 12 des zugehörigen U-Schenkels 6 ge halten. Diese Anschlagfläche 12 weist eine Haltekontur auf und befindet sich jeweils an der von der Führungsschiene 2 abgewandten Außenseite des U-Schenkels 6. In dem Führungsteil 4 sind zwei zu den Laufbahnen 10 und 11 des U-Schenkels 6 parallele Rücklaufkanäle für Kugeln 3 ausgebildet, und zwar ein oberer Rücklaufkanal 13 und ein unterer Rücklaufkanal 14. An den Enden dieser Kanäle schließen sich jeweils Umlenkkanäle an, die die Rück laufkanäle 13 und 14 mit den zugehörigen Bereichen tragender Kugeln 3 zwi schen den Laufbahnen 8 und 10 einerseits und den Laufbahnen 9 und 11 an dererseits verbinden. Auf diese Weise wird der obere Rücklaufkanal 13 mit der Laufbahn 10 und der untere Rücklaufkanal 14 mit der Laufbahn 11 verbunden.Between the raceways 8 and 9, the guide rail 2 and the Laufbah nen 10 and 11 of the LM block 1 are approximately the Füh rail 2, the transmitting balls 3 disposed on each longitudinal side. Of the four endless revolutions of the balls 3 , two revolutions are provided on each longitudinal side of the guide rail 2 . The guide part 4 , which surrounds a U-leg 6 , will hold ge at a stop surface 12 of the associated U-leg 6 . This stop surface 12 has a holding contour and is located on the outside of the U-leg 6 facing away from the guide rail 2 . Two return channels for balls 3 parallel to the raceways 10 and 11 of the U-leg 6 are formed in the guide part 4 , namely an upper return channel 13 and a lower return channel 14 . At the ends of these channels each follow deflection channels, which connect the return channels 13 and 14 with the associated areas of supporting balls 3 between the raceways 8 and 10 on the one hand and the raceways 9 and 11 on the other. In this way, the upper return channel 13 is connected to the raceway 10 and the lower return channel 14 to the raceway 11 .
Jeder Rücklaufkanal 13 bzw. 14 hat einen dem Durchmesser der Kugeln 3 ent sprechenden inneren Durchmesser und eine radiale Öffnung 15, die sich in Führungsschienenlängsrichtung erstreckt und mit gegenüber dem Kugel durchmesser geringerer Breite ausgeführt ist. Die Rücklaufkanäle 13 und 14 weisen an ihren von der Öffnung 15 abgewandten Längsseiten eine an der Führung der Kugeln 3 mitwirkende gemeinsame Bodenwand 16 auf, so dass die Kugeln 3 auch dann in dem jeweiligen Rücklaufkanal 13 bzw. 14 des Füh rungsteils 4 gehalten werden, wenn dieses von dem Führungswagen 1 abge nommen wird. Das Führungsteil 4 kann als elastisches Bauteil aus einem Kunststoff oder Metall bestehen. Der U-Schenkel 6 weist zwischen den beiden Laufbahnen 10 und 11 für die tragenden Kugeln 3 eine vorstehende Nase 17 auf, die zu der eindeutigen Fixierung und Halterung des Führungsteils 4 in dem Lager beiträgt. Each return channel 13 or 14 has a diameter corresponding to the diameter of the balls 3 and a radial opening 15 which extends in the longitudinal direction of the guide rail and is made with a smaller diameter than the ball. The return channels 13 and 14 have on their long sides facing away from the opening 15 a cooperating in the guide of the balls 3 common bottom wall 16 , so that the balls 3 also in the respective return channel 13 and 14 of the guide part 4 are held when this is removed from the carriage 1 . The guide part 4 can consist of a plastic or metal as an elastic component. The U-leg 6 has between the two raceways 10 and 11 for the supporting balls 3 a protruding nose 17 , which contributes to the clear fixation and mounting of the guide part 4 in the bearing.
Fig. 2 zeigt, wie der Führungswagen 1 mit einer Schleifscheibe 18 bearbeitet wird. Die Drehachse 19 der Schleifscheibe 18 verläuft außerhalb des Füh rungswagens 1 und ist zu der Symmetrieebene 20 des Führungswagens 1 in einem spitzen Winkel α angeordnet. Auf diese Weise ist es möglich, mit einem Teil der Schleifscheibe 18 sowohl die dem U-Steg 5 benachbarte Laufbahn 10 und die von dem U-Steg 5 entfernte Laufbahn 11 an der Innenseite des einen U-Schenkels 6 als auch gleichzeitig mit einem weiteren Teil der Schleifscheibe 18 die Anschlagfläche 12 an der Außenseite des anderen U-Schenkels 6 zu schleifen. Damit ein Teil der Schleifscheibe 18 in den Wagenhohlraum 7 hin einragen und dort die Laufbahnen 10 und 11 schleifen kann, enden die beiden von dem U-Steg 5 entfernten Laufbahnen 11 des Führungswagens 1 an einer gedachten Verbindungsebene 21, welche durch die Mittelpunkte der an den Laufbahnen 11 abrollenden tragenden Kugeln 3 verläuft und die beiden U-Schenkel 6 an den Unterseiten begrenzen. Fig. 2 shows how the carriage 1 is processed with a grinding wheel 18 . The axis of rotation 19 of the grinding wheel 18 extends outside the Füh approximately carriage 1 and is arranged to the plane of symmetry 20 of the carriage 1 at an acute angle α. In this way it is possible, with a portion of the grinding wheel 18, both the U-web 5 adjacent track 10 and the 5 removed career from the U-web 11 on the inside of a U-arm 6 as well as simultaneously with a further portion the grinding wheel 18 to grind the stop surface 12 on the outside of the other U-leg 6 . So that part of the grinding wheel 18 protrudes into the carriage cavity 7 and can grind the raceways 10 and 11 there , the two raceways 11 of the guide carriage 1 , which are removed from the U-web 5 , end at an imaginary connecting plane 21 , which is defined by the centers of the at the Carrying balls 3 rolling raceways 11 runs and limit the two U-legs 6 on the undersides.
11
Führungswagen
Carriage
22
Führungsschiene
Guide rail
33rd
Kugel
Bullet
44
Führungsteil
Guide part
55
U-Steg
U-bridge
66
U-Schenkel
U-leg
77
Wagenhohlraum
Carriage cavity
88th
obere Laufbahn
upper career
99
untere Laufbahn
lower career
1010th
Laufbahn, dem U-Steg benachbart
Career, adjacent to the U-bridge
1111
Laufbahn, von dem U-Steg entfernt
Career, away from the U-footbridge
1212th
Anschlagfläche
Abutment surface
1313
oberer Rücklaufkanal
upper return channel
1414
unterer Rücklaufkanal
lower return duct
1515
Öffnung
opening
1616
Bodenwand
Bottom wall
1717th
Nase
nose
1818th
Schleifscheibe
Grinding wheel
1919th
Drehachse
Axis of rotation
2020th
Symmetrieebene
Plane of symmetry
2121
Verbindungsebene
α spitzer Winkel
Connection level
α acute angle
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